Plasmabehandling reducerer migration af blødgørere fra blodposer

Medicinske produkter som blodposer og slanger er ofte fremstillet af blød PVC, en plastik, der indeholder phthalatblødgørere, der mistænkes for at være skadelige for menneskers sundhed. Disse stoffer er ikke kemisk bundet til polymeren, hvilket betyder, at de kan udvaskes i blodposerne og dermed komme i kontakt med menneskelige celler. En ny metode udviklet på Fraunhofer Institute for Surface Engineering and Thin Films IST forhindrer disse skadelige stoffer i at vandre ind i de omgivende medier.

Blødgøringsmidler findes i mange hverdagsgenstande, men også i medicinske produkter. De tilsættes polymerer for at give materialer større elasticitet og fleksibilitet. Blodposer og medicinske slanger indeholder ofte DEHP (diethylhexylphthalat), et PVC-additiv, der kan påvirke menneskers sundhed negativt. EU har klassificeret DEHP, et medlem af phthalaterklassen af ​​stoffer, som reproduktionstoksiske. Fabrikanter skal derfor indhente godkendelse for at kunne bruge denne blødgører i EU, og det er forbudt at bruge i kosmetik og legetøj. Alligevel, den findes stadig i blød PVC, som bruges til at lave blodposer. "Blød PVC indeholder hele 40 vægtprocent DEHP blødgørere. Da blødgøringsmolekylerne ikke er kemisk bundet til PVC'en, de kan migrere ind i miljøet, "siger Dr. Thomas Neubert, en fysiker ved Fraunhofer IST i Braunschweig. Han og hans kolleger bruger plasmaprocesser ved atmosfærisk tryk til at modificere blødgøringsmidlets molekylære struktur på plastoverfladen og til at tværbinde molekylerne på en måde, der forhindrer det skadelige stof i at passere gennem det tværbundne gitter. "Vi producerer reaktive arter og højenergi UV-stråling i plasmaet. Disse trænger ind i PVC-overfladen og bryder de kemiske bindinger i blødgøringsmolekylerne, som så binder til de tilstødende molekyler. Det resulterende meshwork danner en beskyttende barriere, som DEHP ikke kan trænge igennem, " forklarer Neubert. PVC'en i sig selv er ikke modificeret - dens mekaniske egenskaber er bevaret.

95% barriereeffekt

Forskernes test viste, at blødgøringsmigration fra blød PVC kunne reduceres med 95 %. For at bestemme barriereeffekten, de behandlede PVC-film opbevares i n-decan, et opløsningsmiddel, i to timer for at identificere mængden af ​​migrerede blødgøringsmidler. For at teste barrierernes langsigtede stabilitet, de behandlede bløde PVC-film blev opbevaret i luft i fire måneder. De fandt ud af, at det producerede molekylærnet ikke opløses, og 95% barriereeffekten bevares. Testene blev udført med PVC -film, der bruges til fremstilling af blodposer. Disse resultater kan også ekstrapoleres til andre ftalatblødgørere, såsom TOTM (tri-(2-ethylhexyl) trimellitat) eller DINP (diisononylphthalat).

Atmosfærisk tryk plasmabehandling

Men hvordan fungerer denne proces i detaljer? For at forhindre blødgøringsmidlerne i at migrere, Neubert og hans team bruger udledninger af dielektrisk barriere ved atmosfærisk tryk. Dette indebærer placering af PVC -filmen mellem to metalelektroder med en dielektrisk barriere. Forskerne anvender en høj vekselspænding på flere tusinde volt til hver elektrode, hvorpå der opstår en dielektrisk barrieregasudladning i gasgabet mellem elektroderne. "I det resulterende plasma, vi producerer kortbølget UV-stråling, der bryder blødgøringsmolekylerne fra hinanden. Molekylefragmenterne ønsker at reagere med hinanden og danne et net, " siger Neubert. Ren argon bruges som procesgas, som er let at ionisere og relativt billigt.

For Neubert, plasmabehandling med atmosfærisk tryk er det foretrukne instrument, da det er betydeligt mere økonomisk end belægningsprocesser, hvilket også kunne forhindre migration af blødgørere. "Belægningsprocesser skal opfylde høje krav. Belægninger skal klæbe særdeles godt og være fleksible. de skal bestå en omfattende godkendelsesproces for medicinske produkter." Forskeren og hans team arbejder i øjeblikket på at gøre deres proces velegnet til industriel brug og på at fremskynde den tilstrækkeligt til at muliggøre behandling af flere meter PVC-film pr. sekund i roll-to- rullebearbejdning.